中2数学|一次関数のグラフから式を求める3つの方法【定期テスト対策】 京の算数学#1554

京の算数学問題#1554

2点A(−2,5)とB(4,−1)を通る一次関数の傾きと式を求める問題。京の算数学問題#1554。

算数学コラム

一次関数のグラフから式を求めるときは、分かっている情報に合わせて解き方を選びます。
切片と1点が読めるなら傾きを求める、傾きと1点が分かるなら代入する、2点だけが分かるなら最初に傾きを求める。
この3パターンに分けると、定期テストでも迷いにくくなります。

一次関数の単元では、「グラフはかけるのに、式を求める問題になると手が止まる」ということが起こりやすいです。
原因は公式を知らないことよりも、問題ごとに与えられた情報を整理できていないことにあります。

この記事では、中学2年生の定期テストでよく使う考え方を、3つの型に分けて解説します。

まず覚えたい基本形は y=ax+b

一次関数の式は、基本的にy=ax+bの形で表します。

  • a:傾き(変化の割合)
  • b:切片(グラフがy軸と交わる点のy座標)

式を求める問題は、結局のところ「aとbをどう求めるか」という問題です。ここが見えると、グラフ、表、文章題が別々の単元ではなく、同じ一次関数の表し方だと分かります。

グラフを見たら、最初に確認する3つの情報

すぐに計算を始める前に、次の3点を確認しましょう。

  1. 切片は読み取れるか
  2. 傾きは読み取れるか
  3. 直線上の2点の座標は分かるか

解答用紙の余白に「切片あり」「傾きあり」「2点あり」と短くメモするだけでも、使う方法を選びやすくなります。

方法1 切片ともう1点が分かる場合

グラフがy軸と交わる位置がはっきり読める場合は、切片bを先に式へ入れます。

例えば、切片が3で、直線が点(2,7)を通るとします。まず、y=ax+3 と置きます。そこへ x=2、y=7 を代入します。

7=2a+3
2a=4
a=2

したがって、求める式はy=2x+3です。

ここでよくあるのが、点(2,7)の「2」をbに入れてしまうミスです。切片はy軸上、つまりx=0のときのy座標です。切片と、直線上の一般の点を区別しましょう。

方法2 傾きと1点が分かる場合

傾きaが分かっているときは、y=ax+b に傾きと1点を代入して、bを求めます。

例えば、傾きが−3で、点(2,1)を通る場合です。

y=−3x+b に x=2、y=1 を代入すると、

1=−3×2+b
1=−6+b
b=7

したがって、式はy=−3x+7です。

負の傾きでは符号ミスが増えます。「−3×2」を先に計算し、−6+b と一行書いてから移項すると、途中で符号が入れ替わりにくくなります。

方法3 2点だけが分かる場合

2点の座標だけが与えられたら、最初に傾きaを求めます。

傾き=yの増加量÷xの増加量

問題画像のA(−2,5)、B(4,−1)を使うと、

a=(−1−5)÷(4−(−2))
=−6÷6
=−1

次に、y=−x+b へAかBのどちらか一方を代入します。A(−2,5)を使うと、

5=−(−2)+b
5=2+b
b=3

したがって、求める式はy=−x+3です。

最後に、使わなかったB(4,−1)を代入して確認すると、−1=−4+3となり、式がBも通ることを確かめられます。この「もう一方の点で確認する」ひと手間は、定期テストの見直しでとても有効です。

傾きの計算で順番をそろえる

2点から傾きを求めるときは、分子と分母の引く順番をそろえます。

(Bのy座標−Aのy座標)÷(Bのx座標−Aのx座標)

のように、上も下も「B−A」にします。分子だけA−B、分母はB−Aとすると、傾きの符号が逆になります。

答案では、座標を縦に並べてから引き算を書く方法もおすすめです。頭の中だけで処理せず、マイナスのかっこまで残すと、計算ミスの原因を見つけやすくなります。

定期テストで起こりやすい4つのミス

  1. 傾きを「xの増加量÷yの増加量」にする
    正しくは、yの増加量÷xの増加量です。
  2. 切片をx軸との交点だと思う
    bは、グラフがy軸と交わる点のy座標です。
  3. 負の数を代入するときにかっこを省く
    x=−2なら、−(−2)のようにかっこを残します。
  4. aを求めて終わる
    問題が「式を求めなさい」なら、bまで求めてy=ax+bの形で答えます。

テスト前10分の確認手順

一次関数を短時間で見直すなら、次の順番で1問ずつ解いてみましょう。

  1. グラフから切片を読む問題
  2. 2点から傾きを求める問題
  3. 傾きと1点から式を求める問題
  4. 2点から式を求める問題
  5. 求めた式へ座標を代入して確かめる問題

全部を何度も解くより、どの段階で止まったかを確認することが大切です。傾きで止まるなら増加量の計算を、bで止まるなら代入を重点的に解き直しましょう。

よくある質問

一次関数なら、いつでもy=ax+bを使えますか?

はい。中学2年生で学ぶ一次関数はy=ax+bの形で表せます。比例y=axは、b=0の特別な場合です。

切片がグラフの外にあって読めないときはどうしますか?

直線上の2点の座標を読み取り、まず傾きを求めます。その後、どちらか1点をy=ax+bへ代入してbを求めます。

傾きが分数になっても大丈夫ですか?

大丈夫です。yの増加量をxの増加量で割った結果が分数になることはあります。約分し、符号を分数全体の前につけて表しましょう。

答えが合っているか、自分で確認できますか?

求めた式に、問題で与えられた点のx座標を代入します。計算したyがその点のy座標と一致すれば、その点を通っています。2点が与えられているなら両方で確認すると安心です。

まとめ 3つの型を見分けてから計算しよう

一次関数のグラフから式を求める問題は、次の3つに整理できます。

  • 切片と1点が分かる:bを入れてからaを求める
  • 傾きと1点が分かる:aを入れてからbを求める
  • 2点が分かる:傾きを求め、1点を代入してbを求める

式を丸暗記するだけでなく、「今、何が分かっていて、次に何を求めるか」を書き出すと、初めて見るグラフでも解きやすくなります。

京都市中京区で数学・理科の定期テスト対策をお探しの方へ

アイデア数理塾は、小学1年生から高校生までを対象に、少人数・個別指導で学習をサポートしています。一次関数のように途中のどこでつまずいたかが点数に表れやすい単元では、答えだけでなく、途中式の残し方や見直し方まで整理することが大切です。

アイデア数理塾の考え方・特徴はこちら。教室や学習についてのご相談は、無料相談のお申し込みフォームから受け付けています。

京の算数学 解答#1554

2点A(−2,5)とB(4,−1)を通る一次関数の傾き−1と式y=−x+3を示した解答。京の算数学解答#1554。

おすすめの算数学ブログ

この記事を書いた人

アバター

アイデア数理塾

京都市中京区にある少人数制の数学・理科に特化した学習塾です。
小学校1年生から高校3年生までのお子様の学習をサポートいたします。授業は、補習がメインに構成されています。